【摘 要】隨著建設工程的發(fā)展，建設工程所面臨的的環(huán)境也越復雜。高填方區(qū)建筑場地，填方區(qū)多為人工拋填塊石及粒徑極不均勻的填土，這種場地相比而言具有很大的特殊性，需要經(jīng)過特定的方式進行處理。強夯法施工技術(shù)的運用，能夠很好的借鑒這種問題。基于此，文章對高填方地基強夯法施工技術(shù)進行分析，以期能夠提供一個借鑒。

【關(guān)鍵詞】高填方地基；強夯法；施工技術(shù)

1.工程概況

擬建工程位于蕭山江東工業(yè)園區(qū)。場地系40年前錢塘江潮間淺灘，常遭受到潮水浸沒，后經(jīng)人工圍墾造陸而成，土層暴露地表逐漸失水氧化固結(jié)形成，早期成為耕地，為灌溉挖掘了縱橫方向人工河道，近年隨著工業(yè)的發(fā)展，發(fā)展成為經(jīng)濟開發(fā)區(qū)。

場地現(xiàn)狀為空闊地，正進行土方回填，原地勢低洼，為養(yǎng)魚而挖成較多的養(yǎng)魚塘（布滿魚塘），魚塘現(xiàn)已回填，因此表層分布較大面積的回填土，在地貌上場地屬于錢塘江沖海積平原。由于填方區(qū)范圍大，回填厚度較厚，為3～6m不等?；靥钸^程中尚未作壓實處理，擬對廠區(qū)內(nèi)地基進行強夯處理。

2.強夯法的原理及特點分析

強夯法指的是為提高軟弱地基的承載力，用重錘自一定高度下落夯擊土層使地基迅速固結(jié)的方法，稱動力固結(jié)法，利用起吊設備，將10t～40t的重錘提升至10m～40m高處使其自由下落，依靠強大的夯擊能和沖擊波作用夯實土層。強夯法主要用于砂性土、非飽和粘性土與雜填土地基。對非飽和的粘性土地基，一般采用連續(xù)夯擊或分遍間歇夯擊的方法；并根據(jù)工程需要通過現(xiàn)場試驗以確定夯實次數(shù)和有效夯實深度?，F(xiàn)有經(jīng)驗表明：在100t·m～200t·m夯實能量下，一般可獲得3m～6m的有效夯實深度。這是在重錘夯實法基礎上發(fā)展起來的，而其加固機理又與它不一樣，這是一種地基處理的新方法。

強夯過后土體會通過以下4個階段使得土體強度持續(xù)提高：

（1）夯擊能量轉(zhuǎn)化使得土質(zhì)強制壓縮且伴隨土體震密（表現(xiàn)為土體內(nèi)氣體排出，孔隙水壓力隨之上升）；（2）部分土體液化或者土體結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞（表現(xiàn)為原有土體強度降低或者土體的抗剪強度弱化）；（3）土體排水固結(jié)壓密（表現(xiàn)為土體滲透性能改變，土體裂隙發(fā)展穩(wěn)定，土體強度提）；（4）土體內(nèi)部觸變恢復且伴隨固結(jié)壓實（表現(xiàn)為部分自由水又變成薄膜水，土的強度隨之繼續(xù)提高）。影響強夯效果的因素較多，其中土質(zhì)及其特性是最主要的原因，土體本身的特性在很大程度上影響強夯的質(zhì)量。除此之外強夯能級、夯擊錘、強夯沖擊布點、單點夯擊次數(shù)、夯擊遍數(shù)以及間歇時間的影響也不可忽視。因此采用強夯法的主要設計參數(shù)就包括，確定有效加固深度、夯擊點布置、夯擊能量、夯擊次數(shù)、夯擊遍數(shù)、遍數(shù)間隔時間，根據(jù)這些設計參數(shù)的要求制定相應的強夯處理方案。

3.高填方強夯施工方法

3.1強夯的施工

（1）夯點的夯擊次數(shù)，應按現(xiàn)場試夯得到的夯擊次數(shù)和夯沉量關(guān)系曲線及當?shù)亟?jīng)驗確定，且應同時滿足下列條件：

A.最后兩擊的平均夯沉量：當采用6000kN.m能級時不大于100mm；當單擊夯擊能量較大時不大于200mm。

B.夯坑周圍地面不應發(fā)生過大的隆起。

C.不因夯坑過深而發(fā)生起錘困難。

（2）夯擊遍數(shù)應根據(jù)地基土的性質(zhì)確定，一般情況下，可采用2～3遍，最后再以低能量滿夯兩遍。對于滲透性弱的細粒土，必要時夯擊遍數(shù)可適當增加。

（3）兩遍夯擊之間應有一定的時間間隔。間隔時間取決于土中超靜孔隙水壓力的消散時間。當缺少實測資料時，可根據(jù)低級土的滲透性確定，對于滲透性較差的黏性土地基的間隔時間，應不少于3～4周；對于滲透性好的地基土可連續(xù)夯擊。

（4）夯擊點位置可采用等邊三角形、等腰三角形或正方形布置。第一遍夯擊點間距可取夯錘直徑的2.5～3.5倍，以后各遍夯擊點間距可與第一遍相同，也可適當減小。

（5）試夯建議采用三遍主夯加一遍滿夯，主夯夯擊能6000kN-m，滿夯能級為1500kN-m～2000kN-m（具體夯擊能根據(jù)單點夯試驗情況確定）。夯錘要求采用圓形平底的鋼錘。前三遍夯需滿足最后兩擊平均夯沉量不大于100mm，且夯坑周圍地面不發(fā)生過大的隆起。每遍夯完后，將夯坑填平。夯擊數(shù)按試夯確定，滿夯按1/4錘徑搭接。

3.2強夯夯擊能與擊實試驗擊實功的對比

本文以8000kN·m能級為例，如圖2所示，選取圖中的陰影部分為計算單元。由于滿夯主要用于處理淺層，夯擊能計算中不考慮滿夯的錘擊數(shù)，同時計算單元的角點及邊線上的點，與其他單元共用，應進行折算，各能級強夯的夯擊能計算公式為：

其中V=Ah式中：E為夯擊能；m為強夯的遍數(shù)；ni為第i遍強夯的錘擊數(shù)，計算單元角點及邊線上的點，與其他單元共用，應進行折算；Ei為第i遍強夯的單擊夯擊能；V為計算單元所表示的土體體積；A為計算單元面積；h為填土厚度。

從高填方場地自身的特殊性，考慮場地的后期沉降穩(wěn)定性，建議采用“薄分層，低能級”或者“先高后低”等原則進行處理，確保上層（后期建構(gòu)筑物的主要持力層）填筑體的質(zhì)量。建議延長施工期的跨度或場地施工完成后靜置一段時間，確保工程安全。

高填方工程的主要特點：場地地形、地貌、地質(zhì)條件復雜，土石方工程量大，施工工期緊、質(zhì)量要求高。從試夯施工過程中來看，動態(tài)設計和信息化施工非常必要，現(xiàn)場有代表性的選取一個或幾個試驗區(qū)，施工前進行試夯或試驗性施工，為大面積填土強夯法處理設計提供依據(jù)。

3.3強夯施工控制要點

（1）控制單擊夯擊能級：強夯效果主要取決于強夯單擊能的大小。一般情況下，應該根據(jù)工程的地質(zhì)條件和處理需要來確定強夯能級的大小。在強夯單擊能的控制上，應該讓夯錘重量與落點距離的比例接近1：4，這種比例下，可以有效的提高強夯效果，滿足工程參數(shù)要求。

（2）合理設置強夯布點及夯距：強夯布點可以遵循以下原則：夯距應不小于夯錘直徑的1.5倍，且大于有效影響深度，通常情況下，軟土、粘性土地基應該取最大值，而黃土、粉土地基盡量取中間值。

（3）確定最佳夯擊能：最佳夯擊能由兩方面因素決定，即單擊夯擊能和單點夯擊數(shù)。最佳夯擊能的確定標準是，強夯地基的空隙水壓力與土體的自重壓力相等時的夯擊能。不同的單擊夯擊能將對強夯效果和經(jīng)濟費用產(chǎn)生明顯影響。

（4）調(diào)整夯擊遍數(shù)：工程經(jīng)驗表明，強夯擊數(shù)并不一定與加固程度成正比關(guān)系，即只有在夯擊擊數(shù)適宜的前提下，才有可能獲得最佳效果。當夯擊擊數(shù)超過最佳值時，土體不但不能壓密，反而產(chǎn)生過大的側(cè)向擠出。

（5）夯擊時間間隔：強夯后，只有等到孔隙水壓力完全消散之后，才能夠開始第二階段強夯作業(yè)，對于砂性土來說，孔隙水壓力瞬間消散，能夠不間斷作業(yè)，對于粘性土來說，時間間隔控制在2-4周左右才能滿足要求。檢測時間也需要根據(jù)土質(zhì)來確定，一般情況下，碎石土檢測時間為3-5天，有淤泥質(zhì)下臥層的檢測時間應為10-15天。

3.4強夯施工注意事項

（1）夯錘重其底面形式宜采用圓形。錘底面積宜按土的性質(zhì)確定，錘底靜壓力值可取25～40kPa，對于細顆粒土錘底靜壓力宜取小值。錘的底面宜對稱設若干個與其頂面貫通的排氣孔，孔徑可取250～300mm。

（2）強夯施工宜采用帶自動脫鉤裝置的履帶式起重機或其它專用設備。采用履帶式起重機時，可在臂桿端部設置輔助門架，或采取其它安全措施，防止落錘時機架傾覆。

（3）當?shù)叵滤惠^高，夯坑底積水影響施工時，宜采用人工降低地下水位或鋪填一定厚度的松散性材料。夯坑內(nèi)或場地積水應及時排除。

（4）強夯施工前，應查明場地內(nèi)范圍的地下構(gòu)筑物和各種地下管線的位置及標高等，并采取必要的措施，以免因強夯施工而造成破壞。

（4）當強夯施工所產(chǎn)生的振動，對鄰近建筑物或設備產(chǎn)生產(chǎn)生有害的影響時，應采取防振或隔振措施。

結(jié)束語

通過上述的工程實例的運用，可以發(fā)現(xiàn)在高填方施工中運用強夯法具有非常大的作用。強夯法用于壓實土體時應根據(jù)初始含水率、初始干密度等土體基本情況擬定相應的夯擊擊數(shù)、夯錘直徑、夯擊能的方案。與其他地基處理方法比較，強夯法是處理高填區(qū)地基的一種有效方法。在實際的運用過程中，要結(jié)合實際的工程，采用相應的技術(shù)措施。此外，還應當采取相應的質(zhì)量控制措施，從而不但提高工程的質(zhì)量。

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